131。天線

GPS接收機的前端包括天線、射頻（Radio Frequency，RF）部分、濾波器和中頻元件。天線收集衛星的電磁波訊號，並將其轉換成接收機射頻部分可以感應的電流。GPS天線設計應考慮多種因素，GPS衛星訊號的功率密度很低，特別是訊號穿過大氣層，為此，天線效率至關重要。因此，GPS天線必須具有高靈敏度，也稱為高增益。它們只採集L1頻率、L1和L2頻率，也包括L5在內的其他所有訊號。任何情況下都必須是右圓極化訊號，與GPS衛星播發的訊號相一致。

多數接收機有內建天線，但也有需要單獨的三腳架或測距杆安裝天線。接收機制造商提供這些獨立天線及其標準長度的同軸連線電纜。電纜就是重要的因素。通常電纜越長，GPS訊號傳輸透過它的損失的就越多。

GPS載波訊號的波長有19釐米（L1），24釐米（L2）和25釐米（L5），四分之一波長或半波長的天線最為實用和有效，因此，GPS天線元件可以是4或5釐米。多數接收機使用微帶天線，也被稱為貼片或平板天線。微帶天線為每個頻率提供一個平板，其具有耐用、緊湊、結構簡單、外形低。偶極化天線是常用的另外一種，其相位中心穩定、結構簡單，但需要良好的地平面。微帶天線也可方便用於地平面，即改善多路徑，又會增加天線的頂部增益。四線天線是單頻天線，在一個公共軸上有兩個正交的雙線螺旋環。四線天線的效能優於微帶天線，因為它可以像船和飛機一樣俯仰與翻滾。通常用於娛樂型手持GPS接收機。這種天線具有良好的增益，不需要地平面，但不是方位對稱。螺旋天線設計很少見，其是雙頻天線。它擁有良好的增益，但外形高，見圖1所示。

圖1 天線示意圖